铀转化设施规范

PAGE2PAGE1UDC中华人民共和国国家标准PGB/T×××××-201×铀转化设施设计规范Designcodeforuraniumconversionfacility201×-××-××发布201×-××-××实施联合发布联合发布中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准铀转化设施设计规范DesigncodeforuraniumconversionfacilityGB/TXXXXX-201X主编部门：中国核工业集团公司批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期：201X年XX月XX日XXXXX出版社201X北京前言本规范是按照原建设部《关于印发<2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）>的通知》（建标函[2005]124号）的要求，由中核新能核工业工程有限责任公司会同有关单位共同编制而成。本规范在编制过程中，进行了深入调查研究，总结了多年来铀转化设施设计的经验，并广泛征求了有关方面的意见，经审查定稿。本规范共5章和1个附录，主要技术内容为：总则、术语、基本规定、厂址选择和设计要求。本规范由住房和城乡建设部负责管理，中国核工业集团公司负责日常管理，中核新核工业工程有限责任公司负责具体内容解释。在规范执行过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交中核新能核工业工程有限责任公司（通讯地址：山西省太原市130邮政信箱，邮政编码030012），以便今后进行修订。本规范的主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：中核新能核工业工程有限责任公司参编单位：中核四○四有限公司主要起草人：周麟生吴秀花高玉兵高天祥主要审查人：严叔衡郑华玲林懋贞王晓玲杨卫东李筱珍景山毛庆增高兴星PAGE11目次TOC\o"1-1"\h\z\u1总则 12术语 23基本规定 44厂址选择 55设计要求 65.1放射性工作场所的分区 65.2设备、系统和建（构）筑物的安全分级 65.3密封屏障 75.4抗震设防 85.5废物处理 85.6核临界安全 95.7六氟化铀泄漏事故的预防及应急处理 105.8防火和防爆 105.9工艺设计 115.10辐射防护设计 115.11总平面设计 125.12通风设计 125.13动力系统及辅助设施设计 135.14建筑结构设计 145.15监测和报警系统 145.16退役 14附录A（资料性附录）铀转化生产的原料、产品和生产工艺概况 16本规范用词说明 21引用标准名录 22附：条文说明 23ContentsTOC\o"1-1"\h\z\u1Generalprovisions 12Terms 23BasicRequirements 44SiteSelection 55DesignRequirement 65.1RadioactiveWorkplaceZoningRequirement 65.2SecurityClassficationofEquipment,SystemandBuilding 65.3SealingBarrier 75.4EarthquakeFortification 75.5WasteDisposal 85.6NuclearCriticalitySafety 95.7LeakageAccidentofUF6PrerentionandEmergencyTreatment95.8FireandExplosionProtection 105.9TechnologicalDesign 105.10RadioationProtectionDesign 115.11SitePlanning 115.12VentilationDesign 125.13DynamicalSystemandAncillaryFacilityDesign 125.14BuildingStructureDesign 135.15MonitoringandPre-warningSystem 145.16Decommissioning 14AppendixA（InformationAnnex）OutlineofRawMaterials,Products,andProductionProcessinUraniumConversion 15ExplanationofWordinginThisCode. 20ListofQuotedStandards 21Addition：ExplanationofProvisions 221总则1.0.1为贯彻《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》，按照HAF301《民用核燃料循环设施安全规定》和现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871对核燃料循环设施提出的安全要求，确保铀转化设施的安全运行，保护工作人员、公众和环境不受辐射危害，对铀转化设施的工程设计提出合理、可行的安全设计要求，制定本规范。1.0.2本设计规范适用于天然铀、浓缩铀、贫化铀和反应堆后处理回收铀等铀物料的加工处理转化设施及配套辅助系统的新建、扩建和改造工程设计；不适用于动力堆乏燃料多次循环的后处理回收铀的转化加工设计。1.0.3铀转化设施设计，除应符合本规范要求外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语2.0.1铀转化uraniumconversion铀转化是指在核燃料生产及循环过程中铀及其化合物的化工转化过程。内容包含：将铀矿浓缩物中的铀（天然铀）加工转化为符合核燃料使用要求的金属铀、二氧化铀或六氟化铀等所经过的全过程；经铀同位素分离后的六氟化铀（浓缩铀及贫化铀）还原制备四氟化铀、二氧化铀、金属铀或八氧化三铀等的过程，以及反应堆后处理回收铀再转化为六氟化铀的过程。2.0.2铀转化设施uraniumconversionfacility按其规模必须考虑辐射安全和（或）核安全的天然铀、浓缩铀、贫化铀及反应堆后处理回收铀的研究、生产、提取、处理、加工设施或工厂。2.0.3厂区site具有确定的边界、受许可证持有者有效控制的铀转化设施生产区域。2.0.4工作场所workingarea系指铀转化设施内的厂房、实验室、库房及办公用的建筑物等人员活动的区域。2.0.5辐射工作人员radiationworkers从事辐射照射工作的工作人员，也称职业性受照人员或放射性工作人员。2.0.6公众public除职业性辐射工作人员以外的其他社会成员。离开工作岗位后的辐射工作人员也作为公众看待。2.0.7限值limit在规定的活动中或情况下所使用的某个量的不得超过的值。2.0.8密封屏障confinementbarriers由一道或多道实体屏障连同相应的辅助设备（如通风设备）所构成的系统，该系统能有效地限制或防止正常和异常条件下，放射性物质向外界的释放。2.0.9核临界安全nuclearcriticalitysafety含易裂变材料系统的肯定不能维持自持链式核反应的状态或保证这种状态的措施。2.0.10放射性污染radioactivecontamination存在于所考虑的物质中或表面上的放射性物质的量超过其天然存在量，并导致技术上的麻烦或危害。2.0.11放射性废物radioactivewaste（radwaste）来自实践或干预的、预期不再利用废弃物（不管其物理形态如何），它含有放射性物质或被放射物质所污染，其活度或活度浓度大于规定的清洁解控水平，并且它所引起的照射未被排除。2.0.12去污decontamination为达到减少在物体或人体表面或环境内残留的放射性水平的目的采取的技术措施，通过某种物理或化学过程去除或降低污染。2.0.13放射性流出物radioactiveeffluents放射性排出物radvoactivedischarge实践中源所造成的气体、气溶胶、粉尘或液体等形态排入环境的通常情况下可在环境中得到稀释和弥散的放射性物质。3基本规定3.0.1铀转化设施设计必须考虑其单一及复合的安全危险。当铀的同位素235U丰度在1%以上时，应考虑物料的核临界危险。3.0.2铀转化设施安全功能设计的目标为：预防核临界事故；限制内照射和化学危险性；外照射防护。3.0.3铀转化设施放射性工作场所的分区分级、环境保护要求及核材料和核设施实物保护的等级，应根据铀转化生产的操作物料、生产技术和生产规模确定。3.0.4在无厚层屏蔽情况下操作易裂变材料的铀转化设施，必须采取严格的核临界安全措施。3.0.5六氟化铀生产设施的设计，应对UF6大量泄漏事故发生的可能，采取相应防范措施。3.0.6铀转化生产厂房的火灾危险性应按照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016确定类别，采取相应防范措施。3.0.7有爆炸危险的建筑物应采用泄压为主的方法进行设计。3.0.8铀转化设施的设计基准地震烈度按照应按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中的有关要求，按批准的地震安全性评价结果确定。在任何情况下，最低地震加速度设计水平不得低于0.1g。

4厂址选择4.0.1铀转化设施选址时，必须考虑在严重事故情况下放射性物质释放可能对公众和环境的影响。4.0.2铀转化设施厂址的确定，进行最优化分析，对候选厂址进行综合评价，择优选定。铀转化设施的厂址选择应选择人口密度较低，放射性流出物稀释扩散条件较好的地点。4.0.3根据铀转化设施的性质、规模和当地环境条件，应在铀转化设施厂址周围划定适当大小的非居住区为规划限制区。4.0.4铀转化设施的厂区应与城市市区保持适当的直线距离。4.0.5铀转化设施的厂址应避开8度以上地震区。5设计要求5.1放射性工作场所的分区5.1.1铀转化设施中放射性工作场所电离辐射照射潜在危险的大小，按照现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871的有关规定进行分区：1控制区：为放射性工作场所内直接进行放射性物料操作的操作区、设备区、检修区，以及在控制区范围内的工艺辅助设施区域；2监督区：为放射性工作场所控制区之外的区域。5.1.2控制区和监督区均应划定明确的边界，出入口应配置相应的安全防护设施，并应设置醒目的警告标志或标牌。铀转化设施的控制区宜采用实体边界，也可采用其他适当的手段。5.2设备、系统和建（构）筑物的安全分级5.2.1铀转化设施中操作放射性物料的设备和系统应进行下列安全分级：1安全一级：铀转化设施中具有高度核临界风险及操作液体UF6物料的设备和系统。由于其功能丧失或故障，可导致核临界事故或UF6物料的大量泄漏，造成厂区内环境的明显放射性污染，使工作人员或公众受到过量的放射性照射。2安全二级：铀转化设施中除安全一级以外的操作大量放射性物料的重要设备和系统。由于其功能丧失或故障，可导致放射性物料外泄，对厂区内环境造成较轻的放射性污染。3非安全级：铀转化设施中安全一、二级以外的其他操作放射性物料的设备和系统。其功能丧失或故障仅导致工作区内的有限放射性污染，不会对厂区内环境带来影响。不视为铀转化设施的安全重要设备和系统。5.2.2按照铀转化设施设备和系统的安全分级要求，铀转化设施的建（构）筑物应分为下列三级：1第一级：设置安全一级设备及系统的建筑物和构筑物。2第二级：设置安全二级设备及系统的建筑物和构筑物。3非安全级：上述第一级、第二级以外的建筑物和构筑物，不视为安全重要建（构）筑物。5.3密封屏障5.3.1铀转化设施设计应依照纵深防御的原则，采用相应的密封屏障措施，应保证密封屏障的有效性。5.3.2铀转化设施的密封屏障设计应符合下列要求：1一道密封屏障：铀转化生产的设备和系统具有的密封性能为一道密封屏障，工艺设计应有效利用设备和系统本身的密封屏障功能。2二道密封屏障：当生产设备核系统本身不能满足防止放射性污染扩散时，应设计二道密封屏障。3外层密封屏障：放射工作场所的建筑物为外层密封屏障，应设计为密闭的，要求其不仅在正常情况下，而且在事故条件下也能防止放射性物料外泄。5.4抗震设防5.4.1铀转化设施的建（构）筑物的抗震分级按照HAF·J0002对核设施在抗震设计中的分级规定，并参照NNSA-0078（IAEA-TECDOC-1347）对除核动力厂之外的其他核设施的风险分析和评价，分为三级：1安全第一级建（构）筑物：抗震B级Ⅱ类；2安全第二级建（构）筑物：抗震C级；3非安全级建（构）筑物：按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关要求。5.4.2建（构）筑物的抗震设防应符合下列要求：1安全第一级建（构）筑物的抗震设防：地震作用应高于本地区抗震设防烈度要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；2安全第二级建（构）筑物的抗震设防：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；3非安全级建（构）筑物：执行国家现行标准。5.4.3设备和系统抗震设计应符合下列要求：1安全一级设备和系统：按设计基准地震烈度计算，并采取相应的抗震措施；2安全二级设备和系统：按设计基准地震烈度低一度计算，并采取相应的抗震措施；3非安全级设备和系统：执行现行国家标准。4质量和刚度不均匀的设备在抗震设计中应考虑扭矩作用。5.5废物处理5.5.1铀转化设施正常生产中产生的放射性废物属低放射性废物。5.5.2铀转化设施的废物分类、储存和处理设计必须按照现行国家标准《放射性废物管理规定》GB14500标准要求进行。5.5.3放射性废气、废液和固体废物的处理必须符合下列要求：1铀转化设施的工艺废气及含有放射性气溶胶及粉尘的局部排风，应经净化处理后排放，并控制排入环境的放射性物质的量使公众所受的年有效剂量低于规定的限值。2铀转化设施产生的放射性废水，应经过净化处理，处理后的废水采用槽式排放。排放前必须进行监测，当其浓度低于规定的管理限值时，方可排出。3铀转化设施的放射性固体废物应分类收集，存放在专用的废物容器中。有回收价值的废物应进行回收或送废物暂存库暂存；无回收价值的废物可根据放射性比活度的大小分别处理或送专用废物埋藏库埋藏。木、纸、棉等天然纤维质及其他可燃固体废物可经焚烧减容或压缩减容后处置。5.6核临界安全5.6.1加工、处理、贮存、运输易裂变材料的生产系统和设备的设计，必须遵照现行国家标准《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料操作、加工处理的基本技术准则与次临界限值》GB15146.2、《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料贮存的核临界安全要求》GB15146.3和《超临界事故报警系统性能要求及其检验规定》EJ279的有关规定进行5.6.2涉及易裂变材料的任何操作及整个工艺流程必须符合下列要求：1在正常或异常情况下，任意一个工艺条件发生变化时，都必须保证处于次临界状态；2必须执行双重偶然事件原则。5.6.3在工程设计中应根据不同情况采用一种或几种保证操作易裂变材料的临界安全控制方式。5.6.4工程设计中，应采取各种工程技术措施确保各种控制方式的实现。行政管理措施也是必要的手段，但应尽量减少对它的依赖性。5.6.5在可能发生核临界事故的场所，必须设置临界事故报警系统和降低事故危害的应急措施。5.7六氟化铀泄漏事故的预防及应急处理5.7.1液体六氟化铀大量泄漏事故是铀转化设施潜在的严重事故之一。设计中应充分考虑液体六氟化铀泄漏事故的预防、监测及事故应急处理措施。5.7.2液体六氟化铀生产管线要尽可能缩短、连接点应尽量少，保温伴管要有效、可靠，防止液体六氟化铀冷凝固化堵塞系统及液化膨胀导致管线破裂。5.7.3液体六氟化铀生产系统的设备、仪表、阀门和管件均应满足耐压、耐腐蚀和其他工艺条件的要求。5.7.4液体六氟化铀的转移系统宜设置在隔离小室内，并配置喷水强制冷却系统。5.7.5六氟化铀容器、阀门的选择和使用应符合六氟化铀容器制造和使用规范。5.7.6六氟化铀生产厂房应为密闭厂房，当发生六氟化铀大量泄漏事故时，应能有效关闭进排风系统，以及时制止六氟化铀向外界释放，应配置消防水枪，能对事故部位进行应急喷水冷却处理。5.7.7六氟化铀的存放区域及贮存库应符合安全要求。贮存库设计应考虑与生产厂房相同的耐火等级，并满足实物保护的要求。5.7.8操作和贮存六氟化铀的车间及库房内必须备有应急处理六氟化铀一般泄漏事故用的器具和防护用品。5.8防火和防爆5.8.1设计和布置建（构）筑物、系统和设备，必须进行火灾危险性分析及火灾和爆炸可引起辐射事故的危险性分析。并采取必要措施，使引起火灾和爆炸的可能性和后果减到最小。5.8.2铀转化设施主生产系统的设计，应尽量采用非燃烧、难燃烧和耐热的材料。管道和设备的保温隔热材料、消声材料及其粘合剂应选用非燃烧或难燃烧材料。并按照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016及有关专业规范进行设计。5.8.3有火灾和爆炸危险的厂房内，必须设计相适应的火灾探测、报警和灭火系统，并按要求采取必要的实体分隔、泄压、防爆抗爆等措施。5.9工艺设计5.9.1铀转化工艺厂房组合及工艺设备布置应按铀转化设施生产工艺及放射性工作场所的分区原则进行。5.9.2铀转化工艺生产系统的核材料和核设施实物保护的等级和要求应根据铀转化设施操作核材料的类别和数量，按照现行行业标准《核材料和核设施实物保护》EJ/T1054的有关规定确定。5.9.3铀转化工艺设备及管道设计，必须满足生产正常运行和检修要求，并应考虑突发事故的应急处理和去污要求。5.9.4铀转化工厂工艺专业设计应根据专业特点，编制相应的设计规定。5.10辐射防护设计5.10.1铀转化设施的辐射防护必须符合现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871的有关要求，辐射防护设计应按《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》EJ1056的有关规定执行。5.10.2辐射防护设计采取的安全措施应符合下列要求：1铀转化设施的放射性工作场所按电离辐射照射潜在危险大小应分成控制区和监督区；2对具有外照射危害的场所，应采取必要的屏蔽防护措施；3对不同区域工作场所，应根据现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871的规定对有关专业的设计提出不同的辐射防护设计要求；4在可能发生空气污染的场所，必须设置全面或局部送排风系统，排风系统换气速率、负压大小和气流组织应满足工作场所的防护要求。5.10.3铀转化设施放射性工作场所的辐射监测应包含：1个人剂量监测；2工作场所监测；3流出物监测；4环境监测。5.11总平面设计5.11.1铀转化设施的厂区周围应划定适当大小的非居住区为规划限制区。5.11.2铀转化设施的厂区规划应将加工处理和贮存放射性物质及有放射性污染的厂房、实验室、库房等建（构）筑物相对集中布置。5.11.3厂区道路规划应将人流和物流分开。5.11.4工厂的场地设计标高，应保证工厂安全，不受洪水等外部自然事件的影响。5.11.5铀转化设施中的非放射性工作厂房和进风口应布置在放射工作区常年最小风频的下风侧，或主导风向的上风侧。5.12通风设计5.12.1通风系统设计应使工作场所的放射性废气、气溶胶浓度和释放到周围环境的放射性物质的量控制在规定限值以下。5.12.2通风系统设计应保障每个生产操作房间有适当的通风换气次数，以使生产房间空气中的放射性水平和爆炸性气体含量保持在规定限值以下。5.12.3携带有放射性废气、气溶胶及粉尘的排风，在排入环境以前应经净化，确保其放射性物质的含量符合规定限值。5.12.4通风气流的流向应保证在同一房间内或不同分区之间，仅允许依次从非放射性工作区向监督区、再向控制区流动。5.12.5通风系统应采用非燃烧或难燃烧材料制造。5.12.6送排风系统应按规定设防火阀，火灾状态时能有效关闭。5.12.7具有爆炸性混合气体、可能发生爆炸危险的厂房，其通风系统应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关要求设计。5.13动力系统及辅助设施设计5.13.1铀转化设施中与安全有关的重要动力系统和辅助设施，必须具有与其所服务的安全重要系统相一致的可靠性。5.13.2供电设计应符合下列要求：1工厂宜设双回路电源，其初级进线应直接接当地主要地区变电站，中间不应有其他负荷接入；2正常运行时，两回路各约负担总负荷的一半。事故状态下，若某一回路断电，可将其所带I级负荷自动转换到另一正常供电回路；3在正常照明系统因故障断电的情况下，为供人员疏散、保障安全或继续工作，应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016有关要求设计。5.13.3供水设计应符合下列要求：1供水管线设计应采用双线或环形线，以保证不间断供水；2供水系统必须满足消防用水要求；3饮水点应设于不受放射性污染的位置；4应将生活用水与生产用水分开，如需用生活用水作为生产用水的备用水源，应有隔断措施。5.13.4与安全有关的气体及蒸汽的供给设计除应符合本规范第5.13.1条的要求外，还应保证供给不间断。5.13.5通讯设计应设置厂内外可靠的通讯系统，在事故条件下，至少有一种通讯设施能维持运行。5.13.6大量化工原料和化学试剂的贮存设施,包括分配管线系统，应遵照现行的化工标准进行设计。设计中应考虑在事故及泄漏情况下物料组合的相容性，使物料的有害化合是最小的。对管道供料系统应考虑远距离关断管道的措施。5.14建筑结构设计5.14.1铀转化设施中操作放射性物料的建筑物应设计为密封型，能防止放射性物料外泄污染周围环境。5.14.2操作和贮存放射性物料的建筑物为放射性工作区，应按照本规范第5.1节的原则进行分区并明确边界。5.14.3放射性工作场所控制区的建筑应为密闭结构，可设密封窗或采光带。在人员进出口处设卫生通过间以及相应的个人剂量监测设施。5.14.4放射性工作场所的建筑物内部结构、门窗应尽量简单，控制区的地面、墙面和顶棚应用防腐、防火及易去污的材料覆盖。5.14.5安全第一级建（构）筑物在设计基准火灾事故和设计基准地震事件的条件下，应保持其主体结构完整。5.14.6放射性工作区的控制区和监督区之间应有实体隔断，并设置防火墙。5.14.7建（构）筑物的防爆设计应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定执行。5.14.8建（构）筑物的抗震设防应按本规范第5.4.1条、5.4.2条的要求，以及《民用核燃料循环设施安全规定》HAF301、《含有有限量放射性物质核设施的抗震设计》HAF·J0002和《建筑抗震设计规范》GB50011中的有关规定和要求进行计算和设计。5.15监测和报警系统5.15.1铀转化设施内应当设置对工厂和环境安全有关的安全监测和报警系统。5.15.2铀转化设施的临界安全监测报警系统、火灾监测报警系统以及实物保护监测报警系统应集中设置。其它监测报警系统可分散就地设置。5.16退役5.16.1铀转化设施退役产生的放射性废物一般为低放废物，应按现行国家标准《放射性废物管理规定》GB14500的要求进行分类、处理和处置。5.16.2铀转化设施的退役工作主要是去污和回收铀。退役过程中应特别注意避免放射性污染扩散以及对废弃污染物的安全处置。5.16.3铀转化工厂设计必须考虑有利于退役的原则。在分区布置、建筑物内表面材料和设备材料选择、厂区和环境污染控制以及废物处理和贮存应布局合理及易于去污。

本规范用词说明1本规范条文中对要求严格程度不同的用词为:1）表示很严格,非这样做不可的用词：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2规范中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的规范”或“应按……执行”。

引用标准名录1《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB188712《放射性废物管理规定》GB145003《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料操作、加工处理的基本技术准则与次临界限值》GB15146.24《反应堆外易裂变材料的核临界安全易裂变材料贮存的核临界安全要求》GB15146.35《建筑抗震设计规范》GB500116《建筑设计防火规范》GB500167《核科学技术术语辐射防护与辐射源安全》GB/T4960.5-19968《核科学技术术语放射性废物管理》GB/T4960.89《超临界事故报警系统性能要求及其检验规定》EJ27910《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》EJ105611《核材料和核设施实物保护》EJ/T105412《民用核燃料循环设施安全规定》（1993年6月1日国家核安全局令第3号发布）HAF30113《含有有限量放射性物质核设施的抗震设计》（国家核安全局1991.10.8）HAF·J0002中华人民共和国国家标准铀转化设施设计规范GB/T×××××—××××条文说明PAGE24目次TOC\o"1-1"\h\z\u1总则 252术语 273基本要求 284厂址选择 305设计要求 31资料性附录 1总则1.0.1标准的提出我国铀转化生产的建立已有四十多年的历史，积累了丰富的经验。但我国铀转化目前的生产规模还较小，随着核电和核军工的发展，我国铀转化生产将会有更大的发展。因而，根据国内外铀转化生产的经验和有关规范、标准，提出我国铀转化设施的设计规范，指导以后铀转化设施的设计，确保铀转化设施的安全运行，是非常必要的。1.0.2标准的适用范围根据国际对核燃料循环的工序划分，铀转化(英文uraniumconversion，也有译为铀转换)是指将铀矿浓缩物中的铀转变为核纯金属铀或六氟化铀所经过的全部物理——化学操作，以及经同位素分离后的六氟化铀(浓缩铀及贫化铀)的化学处理转化过程。故本规范的范围定为“适用于天然铀、浓缩铀、贫化铀及反应堆后处理回收铀等铀物料的加工处理转化设施及配套辅助系统的新建、扩建和改造工程设计。不适用于动力堆乏燃料多次循环的后处理回收铀的转化加工设计”。相关内容可参见《湿法冶金》编辑部《黄饼和铀氟化物的生产》、(日)三岛良绩《核燃料工艺学》等资料。本规范不深入考虑铀转化设施的非辐射安全问题，除非由其可能引起辐射危害。1.0.3标准的编制依据和引用文件本规范为主要依据HAF30l《民用核燃料循环设施安全规定》、GBl8871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》和HAF·J0002《含有有限量放射性物质核设施的抗震设计》的要求，参照NNSA-0078（IAEA-TECDOS-1347）《除核动力厂之外的其他核设施设计中对外部事件（以地震为主）的考虑》及IAEA安全标准DS344《转化和浓缩设施的安全》（安全指南草案）的原则和要求，对我国铀转化设施的安全设计提出的安全导则。在进行确定的铀转化设施工程设计时，应依据本规范的要求，针对工程的实际情况和条件，制定适用该工程的更为具体的设计准则。此外，在工程设计中，还要根据工程的实际内容，执行相关的标准、规范及规定。2术语本规范中的技术术语及定义与GB／T4960.5-1996及GB／T4960.8-1996《核科学技术术语》中的有关术语及定义一致。考虑到本规范能更方便设计人员使用，可不必花更多时间去查阅原标准，故对引用标准中已有的某些定义，本规范根据需要保留引用。3基本规定3.0.1铀转化生产的工艺过程属于化工及冶金生产工艺过程，但由于其物料具有放射性、可裂变性和较高的化学毒性，因而铀转化设施较一般的化工及冶金设施在安全上应有更高的要求。在铀转化设施设计中，实施这些要求又与铀转化生产的原料、产品、生产规模及生产工艺的选取有密切的关系。铀的同位素（238U、235U）的天然α衰变放射性核素，是铀物料放射性的主要来源，其放射性危险是内照射，一般不考虑外照射。但当其衰变产物钍及其子体在某些情况下积聚时，以及在堆后铀物料中还会含有微量的裂变放射性核素，这就要考虑产生外照射的危险。铀的同位素235U为易裂变核素，当其丰度在1%以上时，按IAEA的DS344要求，应考虑物料的核临界危险。铀的化学毒性大于放射性毒性，这也要与其它危险同时考虑。3.0.2铀转化生产的主要危害来自：1有放射性及有毒化学物质的释放，尤其是UF6和HF；核临界事故，只在235U丰度高于1%的操作场所；外照射，主要来自含有钍及其子体的氟化渣，新近倒空的贮运容器以及后处理再利用的铀物料等。据此提出铀转化设施安全功能设计目标。3.0.3铀转化生产的操作物料为铀的化合物及单质，其化学形态种类较多，同位素成分又各有差异，生产工艺流程和设备选择也多种多样，生产规模也有大有小，因而，在铀转化工厂的具体设计中宜于区别对待。3.0.4、3.0.5、3.0.6、3.0.7本规范为做到既确保铀转化设施的安全运行，保护工作人员、公众和环境不受辐射危害，又可保持核行业的可持续发展，有利于节能减排和合理利用资源，根据我国铀转化生产的长期运行经验，参照国外铀转化设施的有关安全规定和运行及事故资料，提出铀转化生产中的最大可信事故作为铀转化设施的设计基准事故。设计基准事故是设计中必须采取针对性措施的最严重事故，它们表示的是极限设计条件，铀转化设施应能经受这种事故而不产生超出确定限值的后果。1为了进行安全分析及环境影响评价，对万一发生的核临界事故进行剂量估算时，假定事故的活性区内（溶液系统）一次瞬间（0.5～1.0s）裂变数为1018次，在事故后8h内裂变总数为1019次。2设计基准UF6泄漏事故系指一次事故导致泄漏释放到环境的天然UF6及贫化UF6量为40kg，5%丰度UF6量为30kg。3设计基准火灾事故系指在安全重要建筑物（钢结构）防火边界范围以内发生连续时间为1.5h的火灾。4设计基准爆炸事故系指可燃气体或可燃液体的蒸汽和空气混合物的爆炸，其最大爆炸压力为0.74MPa。3.0.8铀转化

4厂址选择本章中的厂址选择要求是依据HAF301《民用核燃料循环设施安全规定》及有关辐射防护规定的要求，结合铀转化设施的实际情况确定的。由于铀转化厂操作物料的放射性核素为天然放射性核素，故其中有两条要求比反应堆和后处理厂较低，一是不严格规定要有“三个候选厂址”作比较；二是地震区要求避开8度以上高地震区，但不包括8度。在评价和选定铀转化设施的厂址时，必须考虑多方面的因素，其中主要有：厂址周围人口分布状况；厂址区域的地质、地震、水文、气象、生态和交通等条件；土地利用情况和远景规划；厂址区域外可能发生的事件对铀转化设施安全的影响；放射性物质和放射性废物的贮存与运输等。5设计要求在铀转化设施的工程立项和工程设计中应着重在厂址选择、场所分区、设备及建（构）筑物的安全分级、辐射防护、采用合适的密封屏障及通风净化系统、防火及防爆、核临界安全及三废处理等方面综合考虑，增加设备和系统的可靠性或裕度，尽量减少事故发生的可能性和频率，以确保增强设施的安全性，不对环境和人员健康带来危害。本章提出的设计要求是依据本规范提出的设计基准事故及外部事件的要求，现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871、《放射性废物管理规定》GBl4500和有关的核工业行业标准，并参照IAEA和国外铀转化设施的有关技术规定、安全审查规定、事故报告等资料确定的。实施措施可根据拟建铀转化设施的具体内容和规模、厂址的环境情况等，在符合本规范原则要求的前提下作必要调整。5.1放射性工作场所的分区5.1.1放射性工作场所的分区按照现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871的规定，结合铀转化设施的生产情况，考虑放射性工作场的分区具有可操作性。放射性工作场所是指铀转化设施中加工处理和贮存放射性物质（铀物料）及有放射性污染的厂房、实验室、库房等建（构）筑物。铀转化设施的放射性工作场所按现行国家标准《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》GB18871的规定进行分区，即划分为控制区和监督区。控制区为放射性工作场所内需要和可能需要专门防护手段或安全措施的区域。使能控制正常工作条件下的正常照射或防止污染扩散，并预防潜在照射或限制潜在照射的范围。监督区为放射性工作场所内未被定为控制区，在其中通常不需要专门的防护手段或安全措施，但需经常对职业照射条件进行监督和评价的区域。5.1.2对控制区和监督区的边界划定提出具体要求，铀转化设施的控制区出入口通常为卫生通过间。控制区的出入口通常为卫生通过间，按需要提供防护衣具，监测设备和个人衣服贮存柜。铀转化设施中范围比较大的控制区，如果其中的照射或污染水平在不同的局部变化较大，需要实施不同的专门防护手段或安全措施，则可根据需要再划分出不同的子区，以方便管理。5.2设备、系统和建（构）筑物的安全分级明确铀转化设施中安全分级的对象为操作放射性物料的设备、系统和建（构）筑物。在铀转化设施中，安全重要设备、系统和建（构）筑物应符合下列要求：1临界安全上有核限值的设备以及为控制该限值所需要的设备和系统；2把铀物料封闭在限定区域内的设备，这些设备如丧失功能，有可能使操作区域和周围环境产生明显的放射性污染；3具有防火、防爆等热限值和化学限值的设备以及控制这些限值所需要的设备和系统，这些设备功能丧失可致火灾或爆炸，并引起辐射事故；4辐射监测、报警系统及应急照明等设施；5设置上述设备及系统的建筑物和构筑物。5.2.1操作放射性物料的设备和系统分为三级：安全一级为可导致核临界事故和操作液体UF6物料的系统和设备；安全二级为安全一级以外的操作大量放射物料的重要设备和系统；非安全级为安全一、二级以外的其他操作放射性物料的设备和系统，它们不视为安全重要设备和系统。5.2.2建构筑物分为三级，即放置安全一级设备及系统的建（构）筑物为第一级，放置安全二级设备及系统的建（构）筑物为第二级。其他建（构）筑物为非安全级，不视为安全重要建（构）筑物。5.3密封屏障参照NNSS-0078的要求，按“纵深防御”的原则和方法，要求工艺、通风及土建设计中要充分考虑采用适当的密封屏障并保证其有效性。在许多情况下，生产设备本身就具有防止放射性污染扩散所必须的密封屏障的功能，如管道、化学反应器、容器等为一道密封屏障。二道密封屏障为专用的工作箱、通风柜或密封分隔间等。在有放射性污染扩散的生产设备及系统开口处，设置局部排风及净化系统，也视作二道密封屏障。放射性工作场所的建筑物是防止放射性污染扩散的外层密封屏障，它是防止放射性污染周围环境的最后一道屏障。5.4抗震设防根据HAF·J0002《含有有限量放射性物质核设施的抗震设计》的要求，并参照NNSA-0078（IAEA-TECDOS-1347）《除核动力厂之外的其他核设施设计中对外部事件（以地震为主）的考虑》的原则，明确铀转化设施建（构）筑物的抗震分级（按HAF·J0002）如下：1安全第一级建（构）筑物为抗震B级Ⅱ类；2安全第二级建（构）筑物为抗震C级；3非安全级建（构）筑物按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011有关要求。5.5废物处理本节的内容符合现行国家标准《放射性废物管理规定》GB14500的有关要求。考虑到铀转化设施操作的核素为天然放射性同位素，放射性强度较低，厂址条件有的可能不利废水排放，国外类似设施的废水处理设计中也在采用天然蒸发池，我国亦未明确规定不准设置天然蒸发池，故建议对“铀转化设施可否设置天然蒸发池”进一步论证。5.6核临界安全其要求完全按照现行的有关核临界安全的法规，结合铀转化工程的特点提出的。强调了工艺设计要符合双重偶然性原则，并设置核临界事故报警系统及考虑降低事故危害的应急措施。双重偶然性原则，即必须保证至少有两个不大可能发生的、彼此独立的、对临界安全又是关键性的工艺条件同时发生改变时才可能发生临界事故。5.7六氟化铀泄漏事故的预防及应急处理根据国内外铀转化设施的运行经验和事故报告，认定液体六氟化铀泄漏事故是铀转化设施中仅次于核临界事故的严重可信事故，因而提出液体六氟化铀系统的一系列设计要求，以防止液体六氟化铀大量泄漏事故的发生。同时提出相应的应急处理要求和措施。这些设计要求主要是：液体六氟化铀系统设计要正确、合理。以降低六氟化铀泄漏的可能性。生产系统的设备、仪表、阀门和管件均应满足密封、耐腐蚀和其他工艺条件的要求。这些要求和措施在国内外的事故处理中都已证明是合理的、行之有效的。5.8防火防爆考虑的要点是火灾和爆炸可能引起的辐射事故，因而强调了在设计中要进行火灾和爆炸可引起辐射事故的危险性分析。5.9工艺设计本条内容为原则要求，在前面各条中提到的内容都包含了对工艺设计的要求。更具体的内容和要求按5.9.4条，由铀转化工厂工艺专业根据专业特点，编制相应的设计规定。5.10辐射防护设计本节内容为原则要求，更具体的内容和要求参见现行国家标准《铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定》EJ1056。5.11总平面设计要点是总平面布置要将放射性工作厂房与非放射性工作厂房合理布置，对人流和物流合理区分，防止交叉污染，尽量减少厂区人员可能受到的辐射剂量。5.12通风设计由于铀转化操作物料的辐射危害主要是吸入或食入放射性物质造成的内照射，故铀转化设施厂房的通风设计（包括设备或装置的局部排风和生产厂房的全面换气）要点是在放射性工作场所设置合理的机械通风和对被有害物污染排风进行净化，以保证工作人员和公众的安全。因而要求放射性工作厂房要有适当的通风换气次数和合理的气流组织，还要求对被有害物污染的排风进行有效净化。5.13动力系统及辅助设施设计要求铀转化设施中与安全有关的重要动力系统和辅助设施，例如供电、供水、供气（汽）、通讯设施等，要求其必须具有与其服务的安全重要系统相一致的可靠性，以防止因其功能丧失或故障而引起辐射事故。至于这些设施的专业设计要求，不在本规范的范围之内。5.14建筑结构设计铀转化设施的建构筑物设计主要要求其满足放射性工作场所的分区、分级、密闭和抗震等要求，以保证工作人员和公众的安全，环境不受影响。5.15监测和报警系统铀转化设施要求设置对工厂和环境安全有关的监测和报警系统，包括临界、保安、辐射、气体和液体排出物的排放浓度监测等。其中临界安全、火灾和实物保护的监测和报警系统应集中设置。退役铀转化设施操作的放射性核素基本上是天然核素，放射性强度也较弱，退役要求主要为对设备、系统和建（构）筑物的去除放射性污染及回收铀，因而要求工厂设计在分区布置、建筑物和设备材料选择、厂区和环境污染控制及废物处理和贮存等方面，考虑布局合理及易于去污，有利于工厂退役。资料性附录铀转化生产的原料、产品和生产工艺概况鉴于铀转化生产工艺涉及面广、生产流程差异较大、原料和产品的种类较多，故在此将国内外铀转化生产现行生产工序的原料、产品和主要生产工艺概况汇列如下，供设计人员参考。A.0.1铀矿浓缩物的萃取纯化及铀氧化物生产（1）原料：铀矿浓缩物（黄饼或八氧化三铀）（2）产品：核纯UO3、UO2或U3O8（供进一步转化加工）（3）生产工艺：①工艺一铀矿浓缩物→硝酸溶解→TBP萃取→稀硝酸反萃取→硝酸铀酰溶液氨水沉淀→ADU过滤→ADU干燥、煅烧→核纯UO3或U3O8产品②工艺二铀矿浓缩物→硝酸溶解→TBP萃取→稀硝酸反萃取→硝酸铀酰脱硝→核纯UO3产品③工艺三铀矿浓缩物→硝酸溶解→TBP萃取→稀硝酸反萃取→硝酸铀酰溶液氨水沉淀→ADU结晶转化→AUC过滤、洗涤→AUC热分解还原→核纯UO2产品④工艺四铀矿浓缩物→硝酸溶解→TBP萃取→碳酸铵结晶反萃取→AUC过滤、洗涤→AUC热分解还原→核纯UO2产品A.0.2天然UF4生产（1）原料：核纯UO3或UO2（2）产品：核纯UF4（供金属铀及UF6生产）（3）生产工艺：①湿法工艺一核纯UO3→流化床氢还原→湿法氢氟化→UF4干燥→UF4煅烧→UF4产品（供U